车辆启动瞬间电压降低的原因是什么及如何解决

这主要是由于汽车在启动瞬间，整车电压被拉低导致的。

在启动过程中，蓄电池电压降低，这个现象是不可避免的。电压下降会导致内部灯和仪表背光短时变暗、部分电磁阀无法正常工作、ABS报警灯误报警、起停功能被禁止等。本文将全面分析这个问题并提供多种解决方案。

汽车启动系统由起动控制子系统和起动能量供应与转换子系统组成。起动控制电路包括点火开关、起动继电器、起动机电磁开关线圈。起动能量供应与转换子系统则由蓄电池、起动机电磁开关触片、起动机电枢、线束等构成，这些部件共同组成了起动主回路。当控制系统启动时，起动机的小齿轮与发动机飞轮啮合，带动发动机飞轮旋转，从而实现发动机的启动。

在汽车启动瞬间，蓄电池电压降低的原因主要有两个方面。首先，由于起动回路中的蓄电池内阻分压，整车电压被拉低。其次，蓄电池在大电流放电时，其输出电压也会降低。当蓄电池大电流放电时，电解液中的离子数迅速减少，电离和化学反应速度相对减慢，活性物质总自由能变小，相当于蓄电池容量变小。

此外，大电流放电还会导致电解质与活性物质之间的电化学反应主要在蓄电池极板表面进行，生成的PbSO4形成结晶，在活性物质表面产生阻塞，使反应无法深入活性物质内部，从而造成蓄电池内阻升高，输出电压进一步降低。

整车电压低会影响汽车的正常运行。在启动瞬间，由于众多因素的共同作用，蓄电池输出电压即整车电压降低。标称12V的蓄电池降低20%即降低到9.6V是可以接受的。但当蓄电池老化或在寒冷的冬天，电压可能会瞬间降到6V左右，对整车功能造成重大影响。在低电压情况下，最常见的故障是报警灯亮起。汽车ECU检测到整车电压低于8V时，记录故障并发出信号，使仪表点亮报警灯。此外，一些电磁阀可能无法可靠吸合，导致整车功能故障。

现代汽车起停功能正在成为标配，当起停控制器检测到整车电压低于8V时，会禁止起停功能。整车电压低还可能导致整车电器功能瘫痪。因为整车ECU中的逻辑运算单元需要稳压才能正常工作，而稳压模块的输入电压不能低于特性值。例如，最常见的ECU稳压模块7805，要求输入电压为7~35V，才能输出稳定的+5V供给逻辑运算单元。否则，各ECU中的逻辑运算单元无法可靠工作，整车电器功能也无法正常运转。

为了稳定整车电压，汽车制造商采取了多种措施。传统燃油车通过点火开关分时供电的方法，避开起动瞬间整车电压低的时间段。点火开关有LOCK、ACC、ON、START四个触点档位，在起动的START位置，KLR断开，刮水器、点烟器、内部灯、仪表背光灯、空调鼓风机、CD、DVD等不给这些舒适系统单元供电，以保证起动所需的电流，同时避免这些部件非正常工作。

对于具有停车怠速熄火功能的汽车，由于起动次数增加，电压降低对系统的影响概率更大。为解决这个问题，BOSCH公司开发了DC-DC模块，为在起动瞬间需要正常工作的汽车电器件提供稳定的12V电压。DC-DC模块在蓄电池输出低至4V的情况下，依然能够保持12±0.5V的电压输出，确保部分电器在起动瞬间也能正常工作。这些电器包括仪表、导航、收音机、内部背光灯等。

这种方案的优点是对整车电器改变较小，能够快速构建汽车起停系统。但这种方案属于修补式的方案，给整车布置带来了麻烦。而且DC-DC模块价格较高，约占整车电器总价的6%。目前，除了奔驰、宝马、奥迪、大众和上海通用以外，还有长安、长城、吉利、一汽、东风、海马、华晨、比亚迪以及江淮等整车厂家与博世合作搭载起停系统，使用DC-DC模块。